積極改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué),提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)興趣

摘要 分析了一些生物實(shí)驗(yàn)的不足之處，及時(shí)改進(jìn)，以提高實(shí)驗(yàn)的趣味性、探究性，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

關(guān)鍵詞 改進(jìn)實(shí)驗(yàn) 生物學(xué)教學(xué) 學(xué)習(xí)興趣

中圖分類號 G633.91

文獻(xiàn)標(biāo)識碼 B

文件編號 1003－7586(2011)03－0020－02

生物學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，生物實(shí)驗(yàn)是學(xué)生認(rèn)識和學(xué)習(xí)生物的重要工具和載體。現(xiàn)行高中教材中的實(shí)驗(yàn)由于種種原因，對激發(fā)學(xué)生的興趣存在一些不足。筆者分析這些實(shí)驗(yàn)的不足之處，及時(shí)改進(jìn)，以提高實(shí)驗(yàn)的趣味性、探究性，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，以更大程度地發(fā)揮生物實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的作用。

1 改變實(shí)驗(yàn)器材與材料，提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)興趣

一些傳統(tǒng)的生物實(shí)驗(yàn)在使用器材與材料時(shí)，比較注重能否出現(xiàn)預(yù)測的現(xiàn)象與結(jié)果，而忽視了生物實(shí)驗(yàn)生活化這一主題。生物源于生活，又作用于生活，大量源于生活的實(shí)驗(yàn)材料不僅能體現(xiàn)生物新課程“注重與現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系”的基本理念，同時(shí)又可以增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)與生活的互動性，增強(qiáng)師生之間的交流。

[例1]“植物細(xì)胞吸水和失水”實(shí)驗(yàn)。

缺點(diǎn)：傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)通常使用“蘿卜”這種材料來完成，實(shí)驗(yàn)時(shí)間長，見效慢，學(xué)生的認(rèn)同感較低，興趣不大。

改進(jìn)：用“蔥”這種材料來做該實(shí)驗(yàn)，不但效果明顯、操作簡單，而且其動態(tài)的過程，使學(xué)生非常感興趣，可以較好地達(dá)到教學(xué)目的。具體做法如下：首先剪出數(shù)條蔥段，再用剪刀沿蔥段壁垂直剪開，但是不要剪至底部；把蔥段浸泡在清水里約1-2min；剪開的蔥段在清水中漸漸向外彎曲，形成漂亮的“蔥花”；稍后，把“蔥花”再放入飽和鹽水中約1min，蔥段向外彎曲，的剪開部分逐漸恢復(fù)過來，并且發(fā)現(xiàn)蔥段明顯發(fā)軟。改用“蔥”進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，這種材料不受季節(jié)、地區(qū)的影響，而且價(jià)格便宜，在市場或者超市均可以方便購買到。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)效果非常明顯，而且具有藝術(shù)性。學(xué)生可以動態(tài)地觀察到“蔥花”的形成與恢復(fù)的過程，他們很想知道其中的原因，從而激發(fā)他們的思考，這樣的改進(jìn)對提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣發(fā)揮出了很好的作用。

2 增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)可視性，提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)興趣

生物實(shí)驗(yàn)具有很好的動機(jī)功能，通過強(qiáng)烈的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。適當(dāng)?shù)馗倪M(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)操作，提高實(shí)驗(yàn)的可視性，強(qiáng)化現(xiàn)象的刺激作用，可以更好地激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣，讓學(xué)生在興奮中去積極探究和發(fā)現(xiàn)。

[例2]“觀察植物細(xì)胞的有絲分裂”實(shí)驗(yàn)。

缺點(diǎn)：目前中學(xué)生使用的顯微鏡為單目光學(xué)顯微鏡，只能容一人觀察，不方便師生之間、生生之間實(shí)現(xiàn)圖像共享和互動，特別是對于一些對觀察要求較高的實(shí)驗(yàn)，如“觀察植物細(xì)胞的有絲分裂”、“觀察細(xì)胞質(zhì)流動”等實(shí)驗(yàn)，要讓學(xué)生都觀察好物像，需要很長時(shí)間。

改進(jìn)：結(jié)合視頻技術(shù)，用視頻顯微鏡或者用電視機(jī)、視頻展示臺與顯微鏡配合，通過視頻技術(shù)的轉(zhuǎn)換和再次放大，將學(xué)生制作的裝片進(jìn)行現(xiàn)場示范，全班學(xué)生就可以通過電視屏幕同時(shí)同步觀察到同一臺顯微鏡中的物像，實(shí)現(xiàn)資源共享，化微觀為宏觀，增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)的可視性。這樣既方便了師生之間的交流和互動，提升了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣，又節(jié)省了實(shí)驗(yàn)的時(shí)間，提高了實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)效率。

3 改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法，提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)興趣

高中生物實(shí)驗(yàn)中有許多傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法，如實(shí)驗(yàn)中控制溫度的方法，就有水浴煮沸加熱法、水浴保溫法、恒溫培養(yǎng)法等。但是，在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，不少實(shí)驗(yàn)方法繁瑣，步驟眾多，學(xué)生操作起來漫無頭緒，大大降低了他們的好奇心及對未知知識的探究欲望。若教師將一些實(shí)驗(yàn)方法加以改進(jìn)，精減實(shí)驗(yàn)步驟或者采用新的方法，將會使實(shí)驗(yàn)成功率大大提高，從而提升學(xué)生興趣，促使其生成探究知識內(nèi)驅(qū)力。

[例3]“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)。

缺點(diǎn)：采用傳統(tǒng)的“研磨”法，選材多采用雙子葉草本植物的嫩葉，存在所用儀器藥品多，操作步驟多，所用材料多等不足之處。

改進(jìn)：采用“酒精沸水浴法”操作：

(1)用天平稱取1g被子植物的綠色葉片，老嫩不限，稍微撕碎放入試管底部。

(2)用量筒量取5mL95％的酒精倒人試管中。

(3)在250mL燒杯中加入適量沸水并用酒精燈水浴加熱，將試管置于沸水中水浴加熱約2min，就能得到高質(zhì)量的色素提取液用來畫濾液細(xì)線。

改進(jìn)實(shí)驗(yàn)表明在材料的選擇上，很多植物的葉片，如大蒜、大葉黃楊等太難以研磨，幾乎得不到提取液，采用酒精沸水浴法均易得到提取液，而且不受季節(jié)、氣候和地域等因素影響。另外，該方法不需要研磨，提取色素的時(shí)間只需要4～5min，色素提取液濃度高，效果明顯。換用此方法，避免了原實(shí)驗(yàn)程序繁瑣、耗時(shí)長、濾液渾濁等缺點(diǎn)，學(xué)生興趣大增，實(shí)驗(yàn)課堂效率明顯提升。

4 強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)探究過程，提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)興趣

與傳統(tǒng)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)相比，探究性實(shí)驗(yàn)提供了培養(yǎng)創(chuàng)造能力和創(chuàng)造思維的最佳條件。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師通過“懸念式”問題的設(shè)計(jì)，營造出強(qiáng)烈的問題情境，激發(fā)學(xué)生的興趣，引導(dǎo)學(xué)生積極探索、大膽質(zhì)疑、合作交流，最終共同解決問題，讓學(xué)生在興趣中體驗(yàn)成功的快樂。

[例4]“探究酵母菌呼吸方式”實(shí)驗(yàn)。

缺點(diǎn)：學(xué)生在教師的演示實(shí)驗(yàn)過程中被動地觀察，對復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)裝置、相關(guān)的操作要點(diǎn)記憶不深，對在教師刻意引導(dǎo)下的酵母菌呼吸方式的判斷缺乏探究性。

改進(jìn)：酵母菌新陳代謝類型提前認(rèn)知后，設(shè)計(jì)如下一系列探究問題：

(1)在有氧呼吸實(shí)驗(yàn)裝置中，10％的NaOH溶液若不能完全吸收CO₂，是否會對實(shí)驗(yàn)結(jié)果有干擾?怎樣設(shè)計(jì)更嚴(yán)謹(jǐn)?

(2)實(shí)驗(yàn)裝置中生成物的產(chǎn)生會不會是葡萄糖水溶液的純化學(xué)反應(yīng)，與酵母菌無關(guān)?

(3)與有氧呼吸裝置相連的澄清石灰水在出現(xiàn)渾濁后又慢慢變澄清了，為什么?

(4)在做預(yù)實(shí)驗(yàn)時(shí)，無氧呼吸裝置發(fā)生了橡皮塞被頂脫的現(xiàn)象，為什么?說明了什么問題?

(5)對有氧呼吸實(shí)驗(yàn)裝置中的培養(yǎng)液取樣鑒定，發(fā)現(xiàn)也含有酒精，請討論：這是為什么?如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置?

在這些問題的引導(dǎo)下，學(xué)生通過小組間的合作交流，分別設(shè)計(jì)和改進(jìn)了不同的實(shí)驗(yàn)裝置。更為關(guān)鍵的是，通過討論酵母菌的呼吸作用方式，對整個裝置的氣密性、尾氣的處理和鑒定、生成物的檢測等細(xì)節(jié)問題理解的更為深刻。

5 擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)的自主性，提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)興趣

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)，重在教師的演示和相關(guān)結(jié)論的得出，忽略了學(xué)生學(xué)習(xí)主體的參與性。因此，在生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，讓學(xué)生親自動手，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，積極參與到知識形成的過程中來，不僅會對學(xué)生形成知識、提高能力起到積極的促進(jìn)作用，同時(shí)也會促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新意識的深化和創(chuàng)造能力的形成。

[例5]“制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型”實(shí)驗(yàn)。

缺點(diǎn)：直接為學(xué)生準(zhǔn)備好曲別針、牙簽、泡沫塑料等物品用于模型制作，實(shí)驗(yàn)材料大多已經(jīng)限制好了各自的用途，學(xué)生按部就班地搭建DNA模型，缺乏興趣。

改進(jìn)：讓學(xué)生發(fā)揮聯(lián)想自行選擇適合的材料來代表組成DNA分子的磷酸、脫氧核糖和堿基，并將這些材料通過正確的連接完成DNA的模型，從而擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)的自主性，提升實(shí)驗(yàn)興趣。有學(xué)生就通過聯(lián)想，選用硬紙板作為材料裁剪出不同形狀的紙片：圓形紙片代表磷酸，五邊形紙片代表脫氧核糖，涂上不同色彩的長方形紙片代表四種堿基。然后利用這些“零件”連接組裝成若干含有不同的堿基的脫氧核苷酸模型。利用細(xì)鐵絲制成堿基排列互補(bǔ)配對的兩條脫氧核苷酸長鏈模型。再選用訂書針連接互補(bǔ)堿基，并旋轉(zhuǎn)最終得到一個DNA結(jié)構(gòu)模型。

6 開放實(shí)驗(yàn)室，增加一些實(shí)驗(yàn)，提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)興趣

對廣大的中學(xué)生開放實(shí)驗(yàn)室，增加一些實(shí)驗(yàn)，給學(xué)生盡可能多的動手機(jī)會，對于提高他們的生物學(xué)習(xí)興趣可以起到積極的促進(jìn)作用。

缺點(diǎn)：傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室僅僅對教師以及實(shí)驗(yàn)課開放，不利于學(xué)生課后對知識的進(jìn)一步探究和生物興趣的培養(yǎng)。

改進(jìn)：開放實(shí)驗(yàn)室，增加一些實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生課后對其感興趣的問題自主選擇和探究，教師積極引導(dǎo)，以促進(jìn)學(xué)生興趣的強(qiáng)化，并在實(shí)驗(yàn)中提高動手操作能力。例如，在高一高二實(shí)驗(yàn)教學(xué)中筆者增加了以下一些實(shí)驗(yàn)：利用紫色洋蔥外表皮細(xì)胞的質(zhì)壁分離現(xiàn)象，直接觀察細(xì)胞膜的存在；將菠菜葉下表皮置于不同溫度的水中，觀察氣孔的開閉；觀察不同溫度下黑藻葉肉細(xì)胞質(zhì)流動速度的對照實(shí)驗(yàn)；觀察紅辣椒果皮細(xì)胞間的胞間連絲等等。幾年來，通過開放實(shí)驗(yàn)室，增加了學(xué)生動手機(jī)會，在動手中動腦，不僅增長了知識，也增長了才干。

興趣是最好的老師，實(shí)驗(yàn)是生物學(xué)最突出的特點(diǎn)。教學(xué)中教師積極改進(jìn)一些生物實(shí)驗(yàn)，能在一定程度上發(fā)揮實(shí)驗(yàn)對興趣的激發(fā)和引導(dǎo)的作用，增強(qiáng)學(xué)生對生物學(xué)的熱愛，最終形成學(xué)習(xí)生物學(xué)的內(nèi)在動力。